上海市生產總值與工業廢氣排放總量的關系

董穎穎　高程宏

摘 要：經濟與環境的相關研究是環境經濟學的研究核心，工業化的初步發展常會不可避免地使環境惡化，但隨著經濟發展，其對環境又具有改善作用。本研究基于1995至2017年的數據，探究上海市生產總值與工業廢氣排放總量的關系，對其進行相關分析和定量的回歸分析，以得到生產總值與工業廢氣排放總量的時空變化關系。研究發現，此期間的工業廢氣排放總量與生產總值呈顯著正相關，生產總值不斷增加，經濟發展逐漸加快，工業廢氣排放總量也不斷增加，雖然個別年份廢氣排放量有降低的趨勢，但效果并不顯著。因此，仍需對上海市環境與經濟的協調發展進行深入探究。

關鍵詞：生產總值;工業廢氣排放總量;回歸分析;相關分析

經濟增長與環境污染之間存在著密切的相關關系，經濟增長需要消耗生產資料并產生大量的廢棄物，不可避免地對環境質量產生影響，環境問題反過來又對經濟增長產生反作用。本研究選取體現城市環境質量的環境指標“年工業廢氣排放總量”對經濟增長和環境污染水平的關系進行分析。改革開放給上海經濟注入了極大的活力，但在經濟高速發展的同時，上海市城市環境質量也承受了日益巨大的壓力。至20世紀七、八十年代，上海市環境已經嚴重惡化，隨著1990年浦東新區開發，1995年設立上海市工業綜合開發區等一系列工業開發區，城市環境愈發令人堪憂。近年來上海市通過持續、高強度的環保投入和環境綜合治理，大力開展低碳革命，促進新能源的生產、轉變能源利用方式、促進技術的進步、完善管理、增強低碳意識，使城市環境質量有了比較明顯的改善[1]。本研究通過對1995-2017年上海市生產總值與工業廢氣排放總量之間的關系進行分析，揭示兩者的相關關系，進一步為上海市的環境與經濟協調發展提供研究基礎。

1 研究區概況

上海市作為我國的重點開發城市和經濟龍頭，經濟發展一直走在全國前列。上世紀90年代以來，浦東新區的開發和工業綜合開發區的建立使上海市工業發展突飛猛進。經濟發展對能源消耗與日俱增，不合理的產業結構與能源利用方式使工業廢氣排放量大幅增加，導致城市環境急劇惡化。近年來，上海市大力推進能源建設，積極開展低碳革命，推動新能源、新技術的創新，努力調整和優化能源結構。但是大氣環境問題依舊很嚴重，能源消費結構仍不合理，在節能減排和應對城市熱島等氣候變化方面任務嚴峻。上海市的生產發展，離不開全力推動產業結構調整和對生態環境的綜合治理，環境的改善也離不開經濟發展后對環保事業和環保產業的投入。

2 研究目的和意義

2.1研究目的

研究目的主要體現在揭示生產發展與工業廢氣排放的相關關系方面。經濟的快速增長對城市環境保護帶來巨大的壓力，目前上海市環境保護形勢依然嚴峻，本研究結合上海市1995年至2017年的生產總值和工業廢氣排放總量的數據，對兩者之間的長期動態關系進行相應的分析，為探索有利于經濟和大氣環境協調發展的政策提供科學依據。

2.2研究意義

經濟的快速增長對城市環境保護帶來巨大的壓力，上海市的經濟發展與能源消費密切相關，能源消費隨著工業化的發展一直呈現上升趨勢，由能源消費造成的環境問題非常突出，對上海市經濟的發展以及居民生活質量的提高造成許多不良影響，其中工業廢氣排放帶來的傷害格外明顯。經濟發展是造成能源消費增加、工業廢氣排放增加的主要原因，所以本文選擇從生產總值的角度出發去研究上海市環境問題中的工業廢氣排放問題。本文旨在探究上海市生產總值與工業廢氣排放之間存在何種關系，如何定量研究這種關系，而這些都是上海市在謀求經濟發展中亟需了解并解決的問題。

大氣環境污染問題隨著工業化的深入日益成為困擾上海市居民生活、經濟發展的主要問題之一。因此，從年生產總值與同年工業廢氣排放量的角度研究大氣環境污染問題成因，揭示環境保護政策對城市環境質量的影響，對于上海市環境問題的改善及經濟的可持續發展具有重要的戰略意義，可進一步為上海市的環境與經濟協調發展提供決策參考。

3 研究方法與數據來源

3.1相關分析

相關分析用來揭示各要素之間相互關系的密切程度。各要素間的相關關系主要通過對相關系數的計算與檢驗來實現。相關系數r的值介于-1和1之間。r值大于0，表示正相關，即兩要素同向相關;r值小于0，表示負相關，即兩要素異向相關。r值越接近1，表示兩要素關系越密切;越接近0，表示兩要素的關系越不密切。

3.2回歸分析

回歸分析方法，是研究要素之間具體數量關系的一種強有力的工具。運用回歸分析方法可以建立反映要素間具體數量關系的數學模型，即回歸模型。回歸模型有線性和非線性的，本文主要采用非線性回歸模型。

3.3 數據來源

本研究所采用的數據來自于上海市統計信息網中的2018年上海統計年鑒，選取了《國民經濟核算》中的“上海市生產總值”數據和《能源與環境》中的“大氣環境保護”數據，整理了上海市生產總值和工業廢氣排放總量，數據的時間序列為1995-2017年。

4 數據分析

4.1 上海市1995—2017年生產總值的基本描述和頻率直方圖

由表2和圖1可看出，1995年至2017年上海市生產總值的平均值為12976.9417億元，大致等于2007年時的生產總值。其標準差較大，說明生產總值與均值離散程度較高，均值受極端值影響較大。此外，偏度系數達0.545，為正偏，表示均值在峰值的右邊，最小值2518.08（即1995年生產總值）對均值的影響較突出。同時，生產總值的頻率直方圖大致呈正態分布，峰度系數為-1.021，表示其集中程度低于正態分布。

4.2 上海市1995-2017年的工業廢氣排放總量的基本描述和頻率直方圖

由圖2和表3可以看出，1995年至2017年上海市工業廢氣排放總量的均值為9325.87億標立方米，大致可對應為2006年的環境空氣質量狀況，標準差相對生產總值來說大大降低，說明工業廢氣排放總量與均值離散程度較低，均值受極端值影響較小。偏度系數為-0.061，表示負偏，均值在峰值的左邊，體現均值受到1995年極小值4625億標立方米影響。此外，工業廢氣排放總量基本呈正態分布。其峰度系數為-1.510，說明集中程度非常接近正態分布。

4.3 上海市1995年至2017年生產總值的變化趨勢

從圖中可以看出，上海市自1995年到2017年生產總值呈現逐年增長的態勢，主要可分為6個階段：

第一階段為1995-2003年，此階段生產總值增長較慢，基本上每年以勻速的趨勢增長。

第二階段為2003-2009年，生產總值呈現整體上快速增長的趨勢，同時存在小幅度波動的情況。相對來說，2003-2006年和2008—2009年增幅較緩，2006-2008年增長速度更快，但總體差異不大。可以看出上海在2003—2009年間經濟發展速度較前幾年明顯加快。

第三階段為2009-2011年，上海市生產總值在2009—2011年間增長速度又有所加快，呈現直線增長的態勢。這是因為2009—2011年上海市實施了“第四輪環保三年行動計劃”， 為了以良好的生態環境迎接2010年上海世博會，加快實現“四個率先”，加快推進經濟發展方式轉變。

第四階段為2011-2012年，在此期間上海市生產總值雖然仍在上升，但是速度有所放緩，這是因為2011年以來，受美、歐債務危機沖擊，市場信心動搖，金融市場持續大幅波動，大宗商品價格明顯下跌，全球制造業活動收縮，國際經濟環境有所惡化，直接導致了經濟復蘇勢頭的放緩。在此背景下，黨中央、國務院堅持既定的宏觀調控方針，努力處理好控物價、穩增長和調結構的關系，有效遏制了物價過快上漲，使國內經濟增長穩步放緩，但是潛在風險仍在增加。由于受內外部各種因素的影響，2011年以來，上海經濟在加快轉型發展的同時，也出現了一系列值得引起重視的問題：。

第五階段為2013—2015年，上海市發布了《上海市工業區轉型升級三年行動計劃（2013-2015年）》和《上海市推進城鄉一體化發展三年行動計劃（2013年—2015年）》

的通知，加快轉變了上海市的經濟發展方式、調整了經濟結構、促進了城鄉的協調發展，使生產總值逐年攀高。

第六個階段為2015—2017年，生產總值的增長速度較前幾年更快，2017年上海市生產總值更是首次突破3萬億，同比增長6.9%。

4.4 上海市1995年至2017年工業廢氣排放總量的變化趨勢

圖4 上海市1995-2017年工業廢氣排放總量的變化趨勢圖

從圖4可以看出，1995年至2017年上海市工業廢氣排放量曲線上呈波動上升趨勢，可將其分為四個大階段：

第一個階段為1995年至2004年，上海市工業廢氣排放量呈逐漸上升趨勢，這與當時追求經濟發展、大力促進工業發展有著重要關系。

第二階段為2004-2005年，此階段工業廢氣排放量有所下降，這可能是2004年上海市加大了對污染企業的監管力度的結果。

第三階段為2005年至2009年，上海市工業廢氣排放總量又呈現波動上升的走勢，但在2009年有小幅度的降低，可能是為了迎接2010年的上海世博會而進行的環境治理。

第四階段為2008至2017年，雖然到2017年工業廢氣排放總量總體還在升高，但是在2011至2016年期間，工業廢氣排放總量卻呈現了明顯的下降趨勢，這大概是由于上海市積極推進產業轉型的結果。

5 相關分析與回歸分析

5.1 相關分析結果

5.1.1 生產總值與工業廢氣排放總量的pearson相關系數

利用SPSS軟件對原始數據進行相關分析，相關系數結果如下（表4）：

根據表4所示，生產總值與工業廢氣排放總量的pearson相關系數為0.938，生產總值在0.01水平（雙側）上與工業廢氣排放總量顯著相關。1995-2017年期間，生產總值與工業廢氣排放總量呈現較強的正相關關系，表明隨著生產總值的增加，工業廢氣排放總量也在增加。

5.2 回歸分析

在構建回歸模型前，需對要素進行擬合分析。在前文的相關分析中，生產總值與工業廢氣排放總量的相關性較大，故全列入回歸分析中。

5.2.1 回歸模型的建立

將生產總值與工業廢氣排放總量經標準化處理后的數據利用SPSS軟件進行曲線估計，建立相應的回歸模型，得到如下（表5、表6、表7、圖5）。

由以上圖表可知，冪函數模型是以生產總值為解釋變量的一元非線性的回歸方程， 該模型的判定系數為0.955，回歸方程的估計標準誤差為0.087，表明解釋變量能夠解釋95.5%的比例，具有較好的擬合優度，得到具體的曲線回歸模型為：

5.2.2 回歸模型的檢驗

對該回歸模型進行顯著性檢驗，得到 F=441.067，在置信水平 α=0.01下查F分布表可知F0.01（1，21）=8.02，F>>8.02，可見生產總值（x）與工業廢氣排放總量（y）之間的回歸方程式在置信水平α=0.01水平下是顯著的。此外，回歸系數的顯著性=0.000<0.001，說明兩者的相關性在統計學上具有意義，受誤差因素干擾小，變量間的確存在相關。

5.2.3 回歸模型的分析

根據以上圖表和回歸模型可知道，上海市1995年至2017年，生產總值和工業廢氣排放總量有密切的關系。隨著生產總值的增長，工業廢氣排放總量呈現逐漸增長的趨勢。

另外，前文相關分析的pearson相關系數已經說明，工業廢氣排放總量與生產總值呈顯著正相關。將相關性分析和回歸分析綜合來看，得到的結果與實際意義基本上相吻合[2]。上海市1995年至2017年生產總值不斷增加，經濟發展逐漸加快，工業廢氣排放總量也不斷增加，雖然期間廢氣排放量有降低的趨勢，但是效果并不顯著。

6 結語

上世紀90年代以來，上海市作為我國的重點開發城市和經濟龍頭，經濟發展迅速，同時也產生了一系列環境問題。經濟發展對能源的消耗與日俱增，不清潔能源的消耗必然會對空氣質量造成不良影響。

本文對1995年至2017年上海市生產總值與工業廢氣排放總量進行了相關性分析和回歸分析，借此發現兩者之間的變化規律：上海市生產總值與工業廢氣排放總量呈顯著正相關關系。隨著生產總值不斷增加，經濟發展逐漸加快，工業廢氣排放總量也波動上升。分析得到的結果與實際意義基本上相吻合。

在21世紀初的前幾年，隨著不清潔能源的消耗，大量工業廢氣排放，上海市空氣質量日益嚴重。后期，隨著環保政策全面而嚴格、環保設施完善、環保技術進步以及環保意識提升，一方面上海市生產總值依舊穩步增長，另一方面工業廢氣排放量略有減少，讓工業廢氣質量有所改善。可見資金投入與科學技術在廢氣排放和能源消費量上發揮著作用，使得廢氣排放減緩、大氣環境質量改善，進一步體現了上海市乃至中國多年來環境保護事業取得了一定成就。但是，可惜的是，效果并不顯著，工業廢氣排放量雖有短期地減少，但總體仍在增加，大氣環境質量仍然不容樂觀，對于如何做到生產總值與工業廢氣排放量之間的協調還需長期努力。

參考文獻

[1] 彭立穎， 童行偉， 沈永林. 上海市經濟增長與環境污染的關系研究[J]. 中國人口·資源與環境， 2008（03）：186-194.

[2] 鐘興， 邱琦薈. 北京上海兩市經濟增長與環境污染關系實證研究[J]. 生產力研究， 2013（03）：126-128.